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PRoot 解剖

以 PRoot v5.5.0 官方源码为样本 · 拆解一个 2 万行的用户态 chroot 如何用 ptrace 改写系统调用

共 1 个子专栏 · 7 篇文章

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  • PRoot 是什么：把 chroot 做进 ptrace 里

    ·源码分析·ptrace·chroot

    PRoot 的官方定义只有一句话：chroot、 mount bind 和 binfmt misc 的用户态实现。它不需要 root，不需要内核模块，不需要 user namespace，甚至不需要容器运行时——只要一个 ptrace(2) 。代价同样干脆：被它接管的进程，每走一步都要停下来问它一次。

  • 事件循环：一个 waitpid 撑起的进程树

    ·源码分析·ptrace·seccomp

    PRoot 没有线程池，没有 epoll，没有协程。整个 tracer 就是一个 while (1) 加一次 waitpid( 1, ..., WALL) ——所有被追踪的进程、所有系统调用、所有信号，全都从这一个点流进来。

  • 路径翻译：canonicalize、binding 与 glue

    ·源码分析·文件系统·符号链接

    内核只认宿主路径。所以 PRoot 接到 openat(AT FDCWD, /etc/passwd , ...) 时，必须先把它变成 /home/u/rootfs/etc/passwd ，再把指针换掉——而 guest 里那个 /etc/passwd 可能根本不存在，也可能是三层符号链接套出来的。

  • 系统调用改写：在别人的地址空间里施工

    ·源码分析·系统调用·ptrace

    路径翻译只解决了「算」，还没解决「改」。要改一个正在运行的程序的内存，手段只有两个： process vm writev （或 PTRACE POKEDATA ）和改寄存器。PRoot 两样都用，而且必须在系统调用的两个 stop 点之间完成。

  • execve：为什么 PRoot 要自带一个 ELF loader

    ·源码分析·ELF·动态链接

    前四篇里，PRoot 做的都是「改参数、改返回值」。但 execve 是个硬边界：内核要打开 ELF、读 PT INTERP 、映射动态链接器——这些全在内核里完成，PRoot 插不进手。更要命的是，ELF 文件里写的 PT INTERP 是 guest 路径（ /lib/ld linux x86 64.so.2 ），

  • 扩展机制：把「撒谎」做成插件

    ·源码分析·插件·系统调用

    PRoot 的三个招牌功能—— 0 （假装 root）、 l （硬链接转符号链接）、 k （假装旧内核）——都不是核心代码，而是插件。核心只提供一串事件回调，插件决定在这些点上改什么。

  • 边界：PRoot 拿不走什么，又偷走了什么

    ·沙箱·对比·源码分析

    前六篇讲的都是「怎么做到」。最后一篇讲代价：PRoot 给你一个看起来很完整的 guest 系统，但它既不是沙箱，也不是免费午餐。